Topeltplaneet Maa – Kuu

Öövalgus, kiindumusjumalanna Selene, nagu vanad kreeklased teda kutsusid, saadab Kuu alati Maad ümber Päikese jooksmisel.

Kuu on meile kõige lähemal asuv taevakeha. Kaugus selleni on vaid 384 tuhat kilomeetrit kosmilises mastaabis- vaid kiviviske kaugusel!

Võrreldes Maaga on Kuu väike. Selle läbimõõt on 3476 kilomeetrit, mis on veidi enam kui veerand Maa omast, ja selle pindala on võrdne Aafrika ja Austraalia pindalaga kokku. Kuu mass on 81,3 korda väiksem kui Maa mass. Ja ometi on Maal oma suurusega võrreldes Päikesesüsteemi planeetide perekonna suurim satelliit.

Neptuuni kuu Triton on oma planeedist 770 korda kergem; Titan, kõige rohkem suur satelliit Saturn, 4030 korda kergem kui Saturn; Jupiteri suurim kuu Ganymedes on planeedist 12 200 korda kergem. Teiste satelliitide kohta pole midagi öelda: nende massid on kümneid ja sadu tuhandeid kordi väiksemad kui nende planeetide massid, mille ümber nad tiirlevad. Ja sellepärast kutsuvad paljud astronoomid Maa-Kuu süsteemi topeltplaneet.

Tegelikult näeksid esimesed inimesed, kes Veenuselt Maad vaatasid, öötaevas kaksiktähte. Üks neist oleks väga hele ja teine ​​lähedal asuv, kuigi palju nõrgem, oleks selgelt nähtav.

Maa, koos Kuuga, liigub ümber Päikese.

Kuidas tekkis topeltplaneet Maa – Kuu? Selle skoori kohta on kaks eeldust või teaduslikult öeldes kaks hüpoteesi.

Esimene on see. Mitu miljardit aastat tagasi tekkisid nii Maa kui ka Kuu üksteisest sõltumatult kosmilise aine tükkidest erinevaid valdkondi maailmaruum. Ja siis jõudis Kuu oma taevasetes rännakutes Maale tahtmatult liiga lähedale ning meie planeet, kasutades ära oma suuremat massi, püüdis Kuu gravitatsiooniseaduste järgi kinni ja tegi sellest satelliidi.

Teise hüpoteesi kohaselt moodustusid nii Maa kui ka Kuu ühest mateeriakambist. Ja nende kahe olemasolu alguses taevakehad aga nad olid üksteisele palju lähemal. Kuid järk-järgult eemaldus Kuu Maast ja võttis oma praeguse asukoha. Noorem õde jätkab vanemast eemaldumist, kuid möödub miljoneid aastaid, enne kui see märgatavaks muutub.

Raske on öelda, kumb kahest eeldusest on õigem. Teadlased peavad veel palju tööd tegema, et Kuu päritolu küsimus lõplikult lahendada.

Päikesesüsteem (Päikese ja planeetide mastaape ning nendevahelisi kaugusi jälgimata).

Kuuvarjutused

Kõigist taevanähtustest on inimesed pikka aega kartnud kõige rohkem kuu- ja päikesevarjutust.

Kuu paistab selges taevas eredalt. Tema ümber pole ühtki pilve. Ja ühtäkki läheneb eikusagilt Kuu säravale pinnale tume vari. Veel, veel... Siin see on enamik Kuu pind kadus ja siis kadus kõik muu. Tõsi, ei saa öelda, et Kuu poleks taevas: see on endiselt nähtav tumelilla ketta kujul.

Kuuvarjutuse põhjustab Kuu langemine Maa varju. Kui vari, mida Maa endalt heidab, katab Kuu täielikult, siis nn täielik varjutus. Ja kui see ei kata kogu Kuud, toimub osaline kuuvarjutus.

Osaline varjutus ei jäta vaatlejatele nii tugevat muljet kui täielik varjutus. Poolkuu on ju meile tuttav vaatepilt.

Vanasti arvati, et Kuu neelas varjutuse ajal kohutav koletis – draakon. Mõned rahvad uskusid sellesse nii palju, et püüdsid draakonit kõristite ja trummide mürina saatel minema ajada. Ja kui Kuu taas taevasse ilmus, rõõmustasid inimesed: see tähendab, et mürast ehmunud draakon hülgas oma ohvri.

Ja Venemaal peeti vanasti kuuvarjutusi suurteks murede esilekutsujateks.

1248. aastal kirjutas kroonik: “Kuul oli märk: kõik oli verine ja suri... Ja samal suvel viis kuningas Batu armee...”

Meie esivanemad arvasid, et kuuvarjutus ennustas sissetungi Tatari khaan Batu.

Kuidas teha kindlaks, kas poolkuu kasvab või kahaneb.

Aastal 1471 kirjutati kroonikas: "Kesköö oli ebaselge ja nagu veri kuul ja pimeduses oli palju aega ja jälle selgines see järk-järgult."

Iga varjutus kanti ajalukku kui tähtis sündmus rahva elus. Kuuvarjutuse toimumiseks peavad Päike, Maa ja Kuu olema ühel sirgel ning Maa peab asuma Päikese ja Kuu vahel. Seda nende kolme valgusti asendit taevaruumis korratakse teatud ajavahemike järel.

Astronoomid märkasid iidsetel aegadel, et iga 18 aasta ja 11 päeva järel korduvad kuuvarjutused 8 tunni järel samas järjekorras; Piisab varjutuste järjekorra üleskirjutamisest ja võite julgelt ennustada varjutusi tulevikuks.

Olen juba öelnud, et antiikajal olid preestrid enamasti astronoomid. Olles õppinud ennustama varjutusi, kasutasid preestrid oma teadmisi religiooni kasuks. Nad petsid inimesi, kinnitades neile, et jumalad ise räägivad neile lähenevast varjutusest. Nii toetasid nad usulisi ebausku.

Nüüd on varjutuste ennustamise kunst täiustatud kõrge täpsusega, ja ajakava on olemas kuuvarjutused veel paljudeks aastateks.

Miks toimuvad kuuvarjutused?

Teadus võtab tormiliselt ruumi

Kuni viimase ajani tundus planeetidevahelise reisimise võimalus nii kauge... Aga sisse kosmoseajastu tehnoloogia liigub kiiresti ja see, mis tundus eile võimatu, muutub täna teostatavaks.

Suurte ajastu geograafilised avastused samuti ei tulnud kohe. Enne kaugeid mandreid otsima asumist avastasid inimesed rannikusaared ja neile purjetades täiendasid oma oskusi.

Sama lugu on kosmose vallutamisega. Päikesesüsteemi avarustest on Kuu kõige lähemal kosmoseobjekt, ja tee sinna on juba sillutatud.

Kuule reisimine on suurepärane kool kosmoselendudeks. Kuid kuigi kaugus Maa ja Kuu vahel on väike (kosmilises mastaabis), on neid eraldaval ruumil palju Suure Kosmose omadusi.

Mis siis, kui me lendaksime Kuule – meie kujutluses muidugi? Mida peaksime selleks kasutama? Võib-olla lennukiga?

Kuud Maast eraldav 384 tuhat kilomeetrit pole nii pikk vahemaa. Meil on lennukid, mis lendavad 2500 kilomeetrit tunnis. See on TU-144. Sellise lennuki jaoks pole 384 tuhat kilomeetrit lihtsalt midagi.

Teeme arvutuse. Jagame 384 tuhat kilomeetrit 2500 kilomeetriga. Me saame umbes 154 tundi lendu, umbes 6,4 päeva. Peame varuma piisavalt varusid, vett ja mis peamine, rohkem kütust mootorile, et tagasisõiduks jätkuks.

Õnneks leiti suur ja ruumikas lennuk. Kõik vajalik on laetud. Istusime maha ja sõitsime minema. Kui tore on olla maailmaruumi uurija!

Lennuk tõuseb järsult üles. Siin näitab kõrguse indikaatori nool 5, 10, 15 kilomeetrit... Maised objektid muutuvad järjest väiksemaks: jõed tunduvad peenikeste looklevate niitidena, metsad - tumedad laigud.

Aga mis see on? Meie lennuk lõpetas kõrguse tõusmise.

Mis viga? - hüüame piloodile.

Õhk on liiga hõre,” vastab piloot. - Mootor ei saa enam normaalselt töötada.

Ja sul on muidugi õigus. Teate ka, kuidas Kuule lennata: raketil! Jah, Kuule pääseb ainult raketiga, sest ainult rakett suudab murda gravitatsiooni köidikud.

Gravitatsiooni köidikud... Mida see tähendab?

Tõukad põrandalt maha ja hüppad, kuid sekundi murdosa pärast oled põrandal. Sportlane viskab vasarat; Olles kirjeldanud mitmekümnemeetrist kaare, langeb vasar staadionile. Õhutõrjujad tulistasid vaenlase lennukit; kest tõusis seitse kuni kaheksa kilomeetrit ja selle killud lendasid tagasi... Kõik looduse kehad tõmbavad Maa poole.

Pluuto avastati 1930. aastal . Kuid 76 aastat hiljem võttis IAU sellelt objektilt õiguse planeediks nimetada ja andis selle kääbusplaneetide hulka. Praegu arvatakse, et Pluuto, nagu ka Eris, on ainult üks suurimaid neptunoide. Kuiperi vöö.

Ja 1978. aastal tuvastati selle peamine satelliit - Charon. See avastati Pluutot kujutavate fotoplaatide uurimisel. Ühele plaadile tekkis planeedile küür, mis uurimisel osutus planeediks.

Charonit nimetati algselt Pluuto satelliidiks, kuid nüüd arvatakse, et see on topeltplaneet . Nende ühine raskuskese asub väljaspool peamine planeet. See on ainulaadne suhtlustüüp. Samuti on ebatavaline, et nad seisavad oma kolleegidega alati sama küljega silmitsi.

Aga tegelikult pole see veel kinnitatud...

Topeltplaneet on astronoomia termin, mida kasutatakse kahendsüsteemi tähistamiseks, mis koosneb kahest astronoomilisest objektist, millest igaüks vastab planeedi määratlusele ja on piisavalt massiivne, et avaldada. gravitatsiooniline efekt, ületades nende ümber tiirleva tähe gravitatsiooniefekti.

2010. aasta seisuga ametlikult in Päikesesüsteem"topeltplaneetidena" klassifitseeritud süsteeme pole. Üks mitteametlikest nõuetest on, et mõlemad planeedid tiirleksid ümber ühise massikeskme, mida nimetatakse ka barütsentriks ja mis peab asuma nende planeetide pinnast kõrgemal.

Charon

Charoni läbimõõt on 1205 km – veidi üle poole Plutoni omast ja nende masside suhe on 1:8. See on kõige rohkem Päikesesüsteemi suur satelliit võrreldes selle planeediga. Objektide vaheline kaugus on väga väike - 19,6 tuhat km ja satelliidi tiirlemisperiood on umbes nädal.

Aastatel 1985–1990 täheldati üsna harva esinevat nähtust: varjutusi. Need vaheldusid: algul varjutas üks planeet teist, siis vastupidi. Selliste varjutuste tsükkel on 124 aastat.

Peegeldunud valguse analüüs võimaldab järeldada, et Charoni pinnal on kiht vesi jää, erinevalt Pluuto metaan-lämmastikust. Gemini observatooriumi andmetel leiti Charonist ammoniaakhüdraati ja veekristalle. See muudab krüogeiserite olemasolu tõenäoliseks.

Päikesesüsteemi teiste planeetidega võrreldes ebatavalised planeedipaari orbiitide parameetrid ja nende tagasihoidlik suurus annavad teadlaste hüpoteesid nende päritolu kohta. Arvatakse, et planeedid tekkisid Kuiperi vöös ja rebisid need sealt välja hiidplaneetide gravitatsiooni mõjul.

Teine hüpotees viitab süsteemi tekkele pärast juba olemasoleva Pluuto kokkupõrget proto-Charoniga. Praegune satelliit moodustati väljapaiskunud rusudest. Ja nüüd on nad koos, Pluuto ja Charon – päikesesüsteemi kauged äärealad.

Nagu eespool mainitud, vastab Pluuto-Charoni süsteem topeltplaneedi määratlusele. Peal praegu need on ainsad kehad päikesesüsteemis, mis võivad sellist staatust nõuda.

IAU XXVI Peaassamblee (2006) resolutsiooni eelnõu 5 kohaselt pidi Charon saama planeedi staatuse. Resolutsiooni eelnõu märkmed viitasid, et sel juhul peetakse Pluutot-Charoni topeltplaneediks. Selle aluseks oli asjaolu, et iga objekti saab käsitleda kääbusplaneet ja nende ühine massikese asub avatud ruumis. Samal assambleel tutvustas IAU aga mõistete "Planeet" ja "Kääbusplaneet" määratlust. Kasutusele võetud määratluste järgi klassifitseeritakse Pluuto kui kääbusplaneet, ja Charon on tema kaaslane, kuigi seda otsust võidakse tulevikus muuta

Kui kosmoselaev New Horizons jätkab oma teekonda Päikesesüsteemi välisserva poole, muutub selle Kuiperi vöös asuv sihtmärk heledamaks ja selgemaks. Pikamaaluurekaamera (LORRI) uutel piltidel on selgelt näha Pluutot ja selle suurimat kuud Charoni, mis on lukustatud tihedasse orbitaaltantsu. Kahte objekti lahutab veidi üle 18 000 kilomeetri.

Need pildid, millel on näha, kuidas Charon tiirleb Pluuto ümber, on rekordilised kauguse poolest, millest need tehti: 10 korda vähem kui kaugus Pluutost Maani.

Oleme juba näinud pilte Pluutost ja Charonist, kuid selles animatsioonis on veel midagi näha.

5 päeva jooksul tegi LORRI Pluuto-Charoni süsteemist 12 pilti, mille jooksul Charon tegi peaaegu täielikult ühe pöörde ümber Pluuto. Charoni tiirlemisel võib aga Pluuto asendis märgata selgeid kõikumisi. Charoni massil (umbes 12 protsenti Pluuto massist) on tugev gravitatsiooniline mõju Pluuto suunas, tõmmates seda väga selgelt "keskmest eemale". Seetõttu tiirlevad mõlemad objektid kujuteldava punkti ümber Pluuto pinna kohal. Seda punkti nimetatakse Pluuto-Charoni süsteemi raskuskeskmeks.

Trans-Neptuuni objektide võrdlevad suurused võrreldes Maaga.

See on täiesti ebatüüpiline olukord Päikesesüsteemi planeetide jaoks – ainult kahekordsed süsteemid asteroididel võivad barütsentrid (raskuskeskmed) olla väljaspool objekte. Selle tulemusena on paljud teadlased jõudnud järeldusele, et Charon tuleks tunnistada iseseisvaks planeediks või Pluuto-Charoni süsteem tuleks määrata kaksikplaneediks.

2012. aastal avaldati artikkel, mis näitas, et Pluuto neli teist kuud tegelikult selle ümber ei tiirle. Nad järgivad orbiiti ümber Pluuto-Charoni süsteemi raskuskeskme, see tähendab, et nad on Pluuto ja Charoni satelliidid, mitte ainult Pluuto!

Kuid, rahvusvaheline organisatsioon, mis käsitleb taevaobjektide klassifitseerimist, peaks seda asjaolu veel kord uurima. Tõenäoliselt peab Rahvusvaheline Astronoomialiit Pluuto-Charoni süsteemi uuesti läbi vaatama, eriti pärast seda, kui järgmine aasta Tehakse lähivõtteid.

Tunni arengud (tunnimärkmed)

Keskmine Üldharidus

UMK liin B. A. Vorontsova-Veljaminova. Astronoomia (11)

Tähelepanu! Saidi administratsioon ei vastuta sisu eest metoodilised arengud, samuti föderaalse osariigi haridusstandardi väljatöötamise järgimise eest.

Tunni eesmärk

Uurige Maa-Kuu süsteemi astrofüüsikalisi omadusi.

Tunni eesmärgid

• Määrata planeetide iseloomustamise ja võrdlemise peamised kriteeriumid; iseloomustada Maad ja Kuud vastavalt valitud kriteeriumidele; võrrelda Maad ja Kuud vastavalt valitud kriteeriumidele; õigustada seisukohta, mille kohaselt Maa-Kuu süsteem on kaksikplaneet.

Tegevused

Looge loogiline suulised avaldused; kasutada teaduslik teooria selgitada Päikesesüsteemi planeetide vaadeldud astrofüüsikalisi omadusi; püstitada hüpoteese; seada kognitiivse tegevuse eesmärgid; planeerima kognitiivne tegevus; analüüsida esitatud teavet erinevat tüüpi; töötada tekstiga teaduslikku sisu; täita loogilisi tehteid- võrdlemine, analüüs, üldistamine, järjestamine; viia läbi refleksiooni tunnis toimuvate tegevuste üle.

Põhimõisted

Topeltplaneet, regoliit, planeetide ehitus maapealne rühm, kraatrid, kuumered.

№	Lavanimi	Metoodiline kommentaar
1	1. Motivatsioon tegevuseks	Väidete arutamisel on oluline rõhutada füüsiline üksus O. Yu Schmidti teooria, näidake seda kaasaegne teooria päritolu Päikesesüsteemi, mis põhineb O. Yu teoorial, on võime praktiline kasutamine selle tagajärjed (s sel juhul- kosmoselaevade käivitamiseks).
2	2.1 Õpilaste teadmiste täiendamine	Õpetaja korraldab küsimustele vastuste frontaalarutelu. Tähelepanu on suunatud teadusliku terminoloogia kasutamisele, O. Yu teooria olemuse esitamise loogikale.
3	2.2 Õpilaste teadmiste täiendamine	Õpetaja soovitab sõnastada vastused küsimustele päikesesüsteemi tekketeooria põhjal. Oluline on rõhutada Maal ja maapealsetel planeetidel toimunud protsesside ühisust.
4	3.1 Raskuste tuvastamine ja tegevuse eesmärkide sõnastamine	Õpetaja korraldab ekraanil esitatud küsimuste põhjal vestluse, mille tulemusena peavad õpilased tegema järelduse kõigi objektide ainulaadsuse kohta, hoolimata nende ühisest päritolust, nende omaduste uurimise vajadusest ja objekti olemasolust. lähim uurimiseks kasutatav taevakeha – planeet Maa. Rõhutatakse Maa-Kuu süsteemi duaalsust. Sõnastatakse tunni teema ja selle eesmärk.
5	3.2 Raskuste väljaselgitamine ja tegevuse eesmärkide sõnastamine	Õpilasi julgustatakse ajurünnak sõnastada küsimused, millele nad sooviksid tunni jooksul vastuseid saada. Järgmiseks soovitab õpetaja välja töötada plaan Päikesesüsteemi planeetide iseloomustamiseks.
6	4.1 Uute teadmiste avastamine õpilaste poolt	Õpilased, kasutades õpiku § 17 materjali, iseloomustavad Maad ja Kuud vastavalt ekraanil toodud plaanile.
7	16.4.1.1. Uute teadmiste avastamine õpilaste poolt	Peale kooli lõpetamist iseseisev tööõpetaja korraldab arutelu planeetide omaduste üle, mitte iga üksiku, vaid Maa ja Kuu võrdluses. Õpetaja saadab tulemuste tutvustamist animatsioonide demonstratsiooniga “Maa mõõtmed ja mass, pretsessioon”, “Kuu omadused”, “Maa atmosfäär”, “Kuu reljeef”. Oluline on keskenduda Maa ja Kuu ühisosale: ehitus, mõlema planeedi kivimite “sünniaeg”, keemiline koostis.
8	4.2 Uute teadmiste avastamine õpilaste poolt	Pärast Maa ja Kuu sarnasuste tuvastamist on vaja arutada atmosfääri ja vee puudumisega Kuul seotud erinevuste põhjuseid, magnetväli. Õpetaja esitab küsimusi mõistete “meri”, “mandri”, “kraater” erinevuste kohta seoses Maa ja Kuuga ning viib õpilasi järeldusele Kuu-uuringute tähtsuse kohta. kosmoselaev(sh mehitatud lennud).
9	4.3 Uute teadmiste avastamine õpilaste poolt	Õpetaja korraldab iseseisvaid tegevusi, et tutvuda kosmoseaparaadiga Kuu-uurimise ajalooga. Pärast töö lõpetamist on oluline mitte ainult rõhutada saadud andmete teaduslikku olulisust, vaid ka võimaldada õpilastel avastada nõukogude ja rahvusvahelise teaduslik panus Kuu uurimisse.
10	5.1 Uute teadmiste kaasamine süsteemi	Õpetaja, kasutades näidatud tabelit ja Maa omaduste õpiku I lisa andmeid, korraldab arutelu tunnis toodud nimetuse “topeltplaneet” üle. Õpilaste tähelepanu on suunatud meie planeedi ja selle satelliidi massi, läbimõõdu võrreldavusele, erinevalt teistest planeetidest ja nende satelliitidest, mis on sfäärilise kujuga.
11	5.2 Uute teadmiste kaasamine süsteemi	Kui õpilased vastavad ekraanil esitatud küsimustele, juhib õpetaja õpilaste tähelepanu tunnustele, mis põhjustasid erinevusi Maa ja Kuu evolutsioonis ning biosfääri arengus Maal.
12	6. Tegevuse peegeldus	Kui õpilased vastavad viimasele küsimusele, keskendub õpetaja kujutatud trajektooride kujude erinevusele.

faasid Päikese kiirte suhtes. Jääb mulje, nagu oleks Päikesekiired enne Kuule jõudmist paindunud.

Vastus peitub järgmises. Päikeselt Kuule kulgev kiir on tegelikult risti kuu lõppu ühendava joonega

Riis. 36. Millises asendis Päikese suhtes näeme Kuud erinevates faasides.

tsa ja ruumis on see sirgjoon. Kuid meie silm ei tõmba taevale mitte seda sirgjoont, vaid selle projektsiooni nõgusale taevalaotus, st kõverjoon. Seetõttu tundub meile, et Kuu on "valesti riputatud" taevas. Kunstnik peab neid omadusi uurima ja suutma need lõuendile üle kanda.

Topeltplaneet

Topeltplaneet on Maa ja Kuu. Neil on õigus sellele nimele, sest meie satelliit paistab teiste planeetide satelliitide seas teravalt silma oma märkimisväärse suuruse ja massi tõttu keskse planeedi suhtes. Päikesesüsteemis on satelliite, mis on absoluutselt suuremad ja raskemad, kuid võrreldes oma keskplaneediga on nad Maa suhtes palju väiksemad kui meie Kuu. Tegelikult on meie Kuu läbimõõt enam kui veerand Maa omast ja teiste planeetide suurima satelliidi läbimõõt on vaid kümnendik selle planeedi läbimõõdust (Triton on Neptuuni satelliit). Lisaks on Kuu mass 1/81 Maa massist; Samal ajal moodustab Päikesesüsteemi raskeim satelliit, Jupiteri III satelliit, vähem kui 10 000. selle keskse planeedi massist.

Kui suur osa keskplaneedi massist moodustab suurte satelliitide mass, näitab plaat leheküljel 50.

Sellest võrdlusest on näha, et meie Kuu moodustab oma massi poolest suurima osa oma kesksest planeedist.

Kolmas asi, mis annab Maa-Kuu süsteemile õiguse nimetada "topeltplaneet", on mõlema taevakeha lähedus Paljud teiste planeetide satelliidid tiirlevad palju suurematel vahemaadel: mõned Jupiteri satelliidid (näiteks üheksas). , joon. 37 ) ring 65 korda edasi.

Seoses sellega on kurioosne tõsiasi, et Kuu poolt kirjeldatud tee ümber Päikese erineb Maa teest väga vähe. See tundub uskumatu, kui mäletate, et Kuu liigub ümber Maa peaaegu 400 000 km kaugusel. Ärgem seda siiski praegu unustagem

Kuu teeb ühe tiiru ümber Maa, Maa ise jõuab temaga kaasa liikuda ligikaudu 13. osa oma aastasest teekonnast, s.o.

	Tema kaaslane	Kaal (fraktsioonides)
		planeedi mass)

Riis. 37. Maa-Kuu süsteem võrreldes Jupiteri süsteemiga. (Taevakehade endi mõõtmed ei ole mõõtkavas näidatud.)

70 000 000 km. Kujutage ette Kuu ringikujulist rada - 2 500 000 km -, mis ulatub 30 korda suuremale kaugusele. Mis jääb selle ringikujulisest kujust alles? Mitte midagi. Seetõttu sulandub Kuu tee Päikese lähedal peaaegu Maa orbiidiga, kaldudes sellest kõrvale vaid 13 vaevumärgatava eendi võrra. Lihtsa arvutusega (mida me siin ekspositsiooni ei koorma) saab tõestada, et Kuu teekond on kõikjal oma nõgususega Päikese poole. Jämedalt öeldes näeb see välja nagu kolmeteistkümne küljega kolmnurk pehmelt ümarate nurkadega.

Joonisel fig. 38 näete täpset pilti Maa ja Kuu teekonnast ühe kuu jooksul. Punktiirjoon on Maa tee, pidev joon on Kuu tee. Need on üksteisele nii lähedal, et nende eraldi kujutamiseks pidime võtma väga suure joonise mõõtkava: Maa orbiidi läbimõõt on siin ½ m rajad oleksid väiksemad kui neid kujutavate joonte paksus. Seda joonist vaadates olete selgelt veendunud, et Maa ja Kuu liiguvad ümber Päikese peaaegu sama rada pidi ja et astronoomid panid neile nime "topeltplaneet" täiesti õigesti1).

Niisiis, Päikesele paigutatud vaatleja jaoks paistaks Kuu teekond veidi laineline joon, mis langeb peaaegu kokku Maa orbiidiga. See ei ole sugugi vastuolus tõsiasjaga, et Kuu liigub Maa suhtes mööda väikest ellipsi.

1) Joonist hoolikalt uurides võite märgata, et Kuu liikumine ei ole kujutatud rangelt ühtlasena. See on tegelikult tõsi. Kuu liigub ümber Maa ellipsina, mille fookuses on Maa, ja seetõttu jookseb see Kepleri teise seaduse järgi Maa lähedal asuvates piirkondades kiiremini kui kaugemal. Ekstsentrilisus Kuu orbiitÜsna suur: 0,055.

Põhjus on muidugi selles, et Maalt vaadates ei märka me Kuu kaasaskantavat liikumist koos Maaga. maa orbiit, sest me ise osaleme selles.

Miks Kuu Päikesele ei lange?

Küsimus võib tunduda naiivne. Miks peaks Kuu Päikesele langema? Lõppude lõpuks tõmbab Maa teda tugevamini kauge päike ja loomulikult paneb ta enda ümber tiirlema.

Lugejad, kes nii mõtlevad, on üllatunud, kui saavad teada, et tõsi on vastupidi: Kuud tõmbab tugevamini Päike, mitte Maa!

Arvutus näitab, et see on nii. Võrrelgem jõudu, mis Kuud ligi tõmbavad: Päikese jõud ja Maa jõud. Mõlemad jõud sõltuvad kahest asjaolust: atraktiivse massi suurusest ja selle massi kaugusest Kuust. Päikese mass on 330 000 korda suurem kui Maa mass; Päike tõmbaks Kuud sama palju kordi tugevamini kui Maad, kui kaugus Kuust oleks mõlemal juhul sama. Kuid Päike on Kuust umbes 400 korda kaugemal kui Maa. Tõmbejõud väheneb võrdeliselt kauguse ruuduga; seetõttu tuleb Päikese külgetõmmet vähendada 4002, s.o 160 000 korda. See tähendab, et päikese gravitatsioon on 330 000 korda tugevam kui maa, s.o.

Riis. 38. Lupa (pidev joon) ja Maa (punktiirjoon) igakuine teekond ümber Päikese.

rohkem kui kaks korda.

Seega tõmbab Kuu Päike ligi kaks korda rohkem kui Maa. Miks siis tegelikult Kuu ei ole

päikese kätte kukkumas? Miks Maa ikkagi sunnib Kuud enda ümber tiirlema ​​ja Päikese tegevus võimust ei võta?

Kuu ei lange Päikesele samal põhjusel, miks Maa ei lange sellele; Kuu tiirleb koos Maaga ümber Päikese ja Päikese atraktiivne mõju kulub jäljetult mõlema keha pidevale ülekandmisele. sirge tee kõverale orbiidile, st pöördele sirgjooneline liikumine kõverjooneliseks. Vaadake lihtsalt joonist fig. 38, et kontrollida öeldut.

Mõnel lugejal võib siiski olla kahtlusi. Kuidas see ikkagi välja tuleb? Maa tõmbab Kuu enda poole, Päike tõmbab Kuud suurema jõuga ja Kuu, selle asemel, et Päikesele langeda, teeb tiiru ümber Maa? Oleks tõesti imelik, kui Päike tõmbaks ligi ainult Kuud. Kuid see tõmbab Kuud koos Maaga, kogu "topeltplaneediga" ja nii-öelda ei sega sisesuhted selle paari liikmed omavahel. Rangelt võttes tõmbab Maa-Kuu süsteemi ühine raskuskese Päike poole; See keskus (nn barycenter) tiirleb päikese gravitatsiooni mõjul ümber Päikese. See asub Maa keskpunktist Kuu suunas ⅔ kaugusel Maa raadiusest. Kuu ja Maa kese tiirlevad ümber barütsentri, sooritades iga kuu ühe tiiru.

Kuu nähtavad ja nähtamatud küljed

Stereoskoobi efektide hulgas pole miski nii silmatorkav kui vaade Kuule. Siin näete oma silmaga, et Kuu on tõesti kerakujuline, samas kui päris taevas tundub see tasane, nagu

teealus.
Aga kui raske on midagi sellist hankida?
meie stereoskoopiline foto
satelliit, paljud isegi ei kahtlusta.
Et seda teha, pead olema hea
tuttav tunnustega kapriisne
öövalgusti liigutused.
Fakt on see, et Kuu käib ümber Maa
nii et see on adresseeritud talle kogu aeg üksi ja
sama külg.
Kui Kuu tiirleb ümber Maa, siis see pöörleb	Riis. 39. Kuidas Kuu ringi liigub
samal ajal ja ümber oma telje ning
mõlemad liigutused lõpevad samal ajal	Maa oma orbiidil. (Üksikasjad -
sama ajaperiood.	sti tekstis.)

Joonisel fig. 39 näete ellipsi, mis peaks selgelt kujutama Kuu orbiiti. Joonistus suurendab meelega Kuu ellipsi pikenemist; tegelikult on Kuu orbiidi ekstsentrilisus 0,055 ehk 1/18. Kuu orbiiti on võimatu väiksel joonisel täpselt kujutada nii, et silm saaks seda ringist eristada: kui poolsuurtelg on isegi terve meetri pikkune, oleks poolväiketelg sellest vaid 1 mm võrra lühem. ; Maa jääks tsentrist vaid 5,5 cm kaugusele. Et oleks lihtsam aru saada, on joonisele joonistatud piklikum ellips.

Kujutage ette, et joonisel fig. 39 on Kuu tee ümber Maa. Maa on paigutatud punkti O - ühte ellipsi fookustest. Kepleri seadused ei kehti mitte ainult planeetide liikumise kohta ümber Päikese, vaid ka satelliitide liikumise kohta keskplaneetide ümber, eriti nende tekke kohta.

kuu auks. Kepleri teise seaduse kohaselt läbib Kuu veerand kuuga sellise tee AE, mille pindala OABCDE võrdub ¼ ellipsi pindalaga, s.o pindalaga MABCD (alade OAE ja MAD võrdsus meie mõistes joonist kinnitab alade MOQ ja EQD ligikaudne võrdsus). Niisiis, veerand kuuga liigub Kuu punktist A punkti E. Kuu pöörlemine, nagu ka planeetide pöörlemine üldiselt, toimub erinevalt nende tiirlemisest ümber Päikese ühtlaselt: ¼ kuu jooksul pöörleb see täpselt 90°. Seega, kui Kuu on E-asendis, kirjeldab punktis A Maa poole suunatud Kuu raadius 90° kaare ja on suunatud mitte punkti M, vaid mõnda teise punkti M-st vasakule. , mitte kaugel Kuu orbiidi teisest fookusest P. Kuna Kuu pöörab oma näo maisest vaatlejast veidi eemale, näeb ta paremal pool kitsast riba oma varem nähtamatust poolest. Punktis F näitab Kuu maisele vaatlejale oma tavapärasest kitsamat riba nähtamatu pool, sest nurk OFP on väiksem kui nurk OEP. Punktis G – orbiidi “apogees” – on Kuu Maa suhtes sama positsiooniga kui “perigees” A. Edasi liikudes pöördub Kuu Maast eemale vastupidises suunas, näidates meie planeet teine ​​riba oma nähtamatust küljest: see riba esmalt laieneb, siis kitseneb ja punktis A võtab Kuu oma eelmise asukoha.

Oleme veendunud, et Kuu tee elliptilise kuju tõttu ei ole meie satelliit Maa poole täpselt sama poolega. Kuu on alati suunatud sama poole, mitte Maa poole, vaid oma orbiidi teise fookuse poole. Meie jaoks kõigub see keskmise asendi ümber nagu skaala; siit ka selle kiikumise astronoomiline nimi: “libration” – alates Ladina sõna"kaalud" tähendab "kaalud". Libratsiooni kogust igas punktis mõõdetakse vastava nurgaga; näiteks punktis E on libratsioon võrdne nurgaga OEP. Suurim väärtus libratsioon 7°53", ehk peaaegu 8°.

Huvitav on jälgida, kuidas Kuu oma orbiidil liikudes libratsiooninurk suureneb ja väheneb. Asetame kompassi ots punkti D ja kirjeldame kaare, mis läbib fookusi O ja P. See lõikub orbiidiga punktides B ja F. Nurgad OBP ja OFP, nagu märgitud, on võrdsed poolega kesknurgast ODP. Sellest järeldame, et kui Kuu liigub punktist A punkti D, kasvab libratsioon algul kiiresti, punktis B jõuab poole maksimumini, seejärel jätkab aeglaselt kasvamist; Teel punktist D punkti F väheneb libratsioon esmalt aeglaselt, seejärel kiiresti. Ellipsi teisel poolel muudab libratsioon oma väärtust sama kiirusega, kuid juures tagakülg. (Libratsiooni hulk orbiidi igas punktis on ligikaudu võrdeline Kuu kaugusega ellipsi peateljest.)

Seda Kuu võnkumist, mida me just uurisime, nimetatakse pikkuskraadi libratsiooniks. Meie satelliidile kehtib ka teine ​​libratsioon – laiuskraadil. Kuu orbiidi tasapind on ekvaatori tasapinna suhtes kaldu

Kuu 6½°. Seetõttu näeme Kuud Maalt mõnel juhul veidi lõunast, mõnel juhul põhjast, vaadates läbi pooluste veidi Kuu “nähtamatule” poolele. See libratsioon ulatub laiuskraadil 6½°-ni.

Selgitame nüüd, kuidas astronoom-fotograaf kasutab Kuu kirjeldatud kerget õõtsumist oma keskasendi ümber, et saada sellest stereoskoopilised fotod. Lugeja arvatavasti arvab, et selleks on vaja varitseda kahte sellist Kuu asendit, millest ühes oleks see teise suhtes piisava nurga all pööratud1). Punktides A ja B, B ja C, C ja D jne. Kuu on Maa suhtes nii erinevates positsioonides, et stereoskoopilised fotod on võimalikud. Kuid siin seisame silmitsi uue raskusega: nendes asendites on Kuu vanuse erinevus, 2 päeva, liiga suur, nii et kuu pinna riba valgustusringi lähedal ühel pildil tuleb juba välja. vari. See on stereoskoopiliste piltide puhul vastuvõetamatu (riba särab nagu hõbe). Tekib keeruline ülesanne: varitseda Kuu identseid faase, mis erinevad libratsiooni suuruse poolest (pikkuses), nii et valgustusring liigub üle Kuu pinna samade osade. Kuid sellest ei piisa: mõlemas asendis peavad laiuskraadidel olema ka võrdsed libratsioonid.

Nüüd näete, kui raske on saada Kuust häid stereofotosid, ja te ei imesta, kui kuulete, et sageli tehakse üks stereoskoopilise paari foto mitu aastat hiljem kui teine.

Tõenäoliselt ei tee meie lugeja Kuu stereofotosid. Siin on muidugi selgitatud nende hankimise meetodit, mitte praktiline eesmärk, kuid ainult selleks, et võtta arvesse Kuu liikumise iseärasusi, andes astronoomidele võimaluse näha väikest riba meie satelliidi küljelt, mis on tavaliselt vaatlejale kättesaamatu. Tänu mõlemale Kuu libratsioonile ei näe me üldiselt mitte poolt kogu Kuu pinnast, vaid 59% sellest. 41% jääb meie nägemisele täiesti kättesaamatuks. Keegi ei tea, kuidas see osa Kuu pinnast on üles ehitatud; võib vaid oletada, et see ei erine oluliselt nähtavast. Tehti geniaalseid katseid, jätkates Kuu harjade ja Kuu nähtamatust osast väljuvate heledate triipude tagumist osa nähtavale, visandada meile ligipääsmatu poole kohta ennustavaid detaile. Selliseid oletusi pole veel võimalik kontrollida. Me ütleme "veel" mitte ilma põhjuseta: spetsiaalsel lennukil ümber Kuu lendamiseks on juba ammu välja töötatud meetodeid lennukid, mis suudab ületada Maa gravitatsiooni ja liikuda planeetidevahelises ruumis (vt minu raamatut “Planeetidevaheline reisimine”). Selle julge ettevõtmise elluviimine pole nüüd enam kaugel. Siiani on teada üks asi: sageli väljendatud idee atmosfääri ja vee olemasolust selle kohta

1) Stereoskoopiliste kujutiste saamiseks piisab Kuu pöördest 1° võrra. (Lisateavet selle kohta leiate minu lõbusast füüsikast.)

Teadlased väidavad, et kaks Maa-suurust planeeti, mis tiirlevad üksteise ümber, võivad eksisteerida kaugete tähtede läheduses. Meie naabritel, nagu Saturn ja Jupiter, on näiteks üle seitsmekümne satelliidi. Ilma seda vaatamata on need satelliidid reeglina palju väiksemad kui nende planeedid - Maa on oma satelliidist peaaegu neli korda suurem ja rohkem kui kaheksakümmend korda raskem teised planeedid. Näiteks Ganymedes, Jupiteri suurim kuu, on suurem kui Merkuur ja kolmveerand Marsi läbimõõdust. Lisaks on meie kodusüsteemis satelliite, mis on suuruselt võrreldavad nende enda planeetide suurusega. Pluuto suurim kuu Charon on umbes poole väiksem kui tema kääbusperemees. Selle tulemusena üsna huvi Küsi, kas universumis võib olla sama suurusega planeete, mis tiirleksid üksteise ümber?

Kaksiktähed on üksteise lähedal pöörlevad tähed, mis on meil üsna tavaline nähtus Linnutee. Enamikul neist kahendsüsteemidest on teadaolevalt isegi eksoplaneete, mida võib nimetada kahe päikesega maailmadeks. Topeltasteroide tuntakse ka meie päikesesüsteemis. Sellegipoolest on topeltplaneetide olemasolu, mille suurust saab võrrelda Maa omadega, praegu ainult fantastiliselt võimalikud viisid topeltplaneetide teke võib juhtuda siis, kui kaks planeeti, mis tiirlevad ümber tähe teatud hetkel, jõudsid nende gravitatsiooniliseks vastastikmõjuks piisavale kaugusele arvutiprogramm, simuleeris kahte Maa-suurust kivist objekti, mis asuvad kosmiliste standardite järgi väikesel kaugusel. Teadlased muutsid oma töös planeetide massi, kiirust ja lähenemistrajektoore. Selle tulemusena lõid teadlased umbes kaks tosinat mudelit.

Sellele vaatamata viisid need mudelid sageli planeetide kokkupõrkeni, mille tulemusena ühendusid ja muutusid üheks suuremaks planeediks. Mõnikord pärast kokkupõrget lähedal uus planeet orbiidile visatud materjalidest moodustati ketas, millest siis satelliit moodustati. Samuti saadi mudeleid, kus planeedid said pärast suurel kiirusel toimunud libisevat kokkupõrget väiksemaid vigastusi ja lendasid lihtsalt minema. vastasküljed, ja mõnikord visati nad isegi oma tähesüsteemist välja. Sellegipoolest oli ligikaudu kolmandikul kõigist mudelitest võimalik saada topeltplaneete. Nendes mudelites lähenesid planeedid üsna aeglaselt ja vältisid kokkupõrkeid. Need kaksikplaneedid tiirlevad üksteisele üsna lähedal, nende vahekaugus on vaid umbes pool planeetide läbimõõdust. Aja jooksul muutub mõlema planeedi pöörlemiskiirus ümber oma telje võrdseks. Selle "joondamise" tulemusel on planeedid alati sama küljega vastamisi, kui sellised kahendsüsteemid võivad eksisteerida miljardeid aastaid, kui need asuvad vähemalt 0,4 AU kaugusel. oma tähest, kuna sellisel kaugusel ei suuda tähe gravitatsioon nende vastasmõju häirida.